論文の概要: Quantum-coherent nonlinear interferometry using electron-phonon systems for entanglement-assisted terahertz sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.26129v1
• Date: Thu, 30 Oct 2025 04:29:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-31 16:05:09.658683
• Title: Quantum-coherent nonlinear interferometry using electron-phonon systems for entanglement-assisted terahertz sensing
• Title（参考訳）: 電子フォノンを用いた量子コヒーレント非線形干渉計による絡み合い支援テラヘルツセンシング
• Authors: Junya Ogiri, Hiroaki Minamide, Kunio Ishida,
• Abstract要約: 量子コヒーレント非線形干渉法の理論的枠組みを提案する。 結合電子-フォノン-光子ダイナミクスの量子コヒーレンスを明示的に保持することにより、我々のモデルは2段階の絡み合いの蓄積を記述する。 このコヒーレントな光-物質相互作用は、媒体の内部ダイナミクスを干渉計出力に印加し、位相感受性の干渉をもたらす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a theoretical framework for quantum-coherent nonlinear interferometry in which the nonlinear medium is modeled as active electron-phonon quantum systems rather than a passive $\chi^{(2)}$ converter. By explicitly retaining the quantum coherence of the coupled electron-phonon-photon dynamics, our model describes a two-stage buildup of entanglement - first between signal and idler photons and subsequently between idler photons mediated by material coherence. This coherent light-matter interaction imprints the internal dynamics of the medium onto the interferometer output, yielding phase-sensitive interference that enables indirect readout of terahertz-band signal modes via near-infrared detection. The results reveal a route toward entanglement-assisted terahertz sensing and establish a general framework for treating nonlinear quantum media as active components in interferometric architectures.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、非線形媒質をパッシブ$\chi^{(2)}$コンバータではなく、アクティブ電子フォノン量子系としてモデル化する量子コヒーレント非線形干渉法の理論的枠組みを提案する。 結合電子-フォノン-光子ダイナミクスの量子コヒーレンスを明示的に保持することにより、まず信号とアイドラー光子の間で、次いで物質コヒーレンスによって媒介されるアイドラー光子の2段階の絡み合いの蓄積を記述する。 このコヒーレントな光-マター相互作用は、媒体の内部ダイナミクスを干渉計出力に印加し、位相感受性の干渉を与え、テラヘルツバンド信号モードの間接的な読み出しを近赤外線検出によって可能とする。 その結果、絡み合い支援テラヘルツセンシングへの道筋が明らかとなり、非線形量子媒体を干渉計アーキテクチャの活性成分として扱うための一般的な枠組みが確立された。

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